具体描述
本书是中等职业教育国家规划教材。本教材主要介绍构成电信网的业务网、基础网和支撑网的基本概念以及网络技术的基础知识。全书共10章，包括通信网的组成和功能、通信网的体系结构、交换技术、电话通信网、移动通信网、数据通信网、智能网、支撑网、综合业务数字网、用户接入网。本教材层次清楚、重点突出，尽量避免采用数学公式，注重对概念和原理的讲述。
本书可作为中等职业学校通信技术专业及相关专业的教材，也适合具有中等文化程度的有关人员阅读。
好的，这是一本不包含《通信网基础》内容的图书简介，侧重于介绍信息技术与电子工程领域的其他核心主题： --- 《嵌入式系统设计与实践：基于STM32的物联网应用开发》 图书简介 在当今高度互联和智能化的时代，嵌入式系统已成为驱动万物互联（IoT）、工业自动化、智能硬件乃至前沿人工智能应用的核心引擎。本书并非聚焦于宏观的网络架构或通信协议的理论基础，而是深入到微观的、面向硬件实现的软件与系统设计层面，为读者提供一套从硬件选型、底层驱动编写到复杂应用系统构建的完整、实用的工程指南。 本书以意法半导体（STMicroelectronics）的STM32系列微控制器作为核心平台，这得益于其高性能、低功耗的Cortex-M内核架构，以及在工业控制和消费电子领域广泛的应用基础。我们的目标是培养具备“硬核”开发能力的工程师，使其能够驾驭资源受限环境下的复杂算法和实时任务。 第一部分：嵌入式系统基石与STM32架构解析 (Core Foundation) 本部分将奠定坚实的硬件和软件基础，完全脱离传统通信网络理论的视角。 1. 嵌入式系统概论与微控制器选型： 详细阐述嵌入式系统的定义、特点（实时性、资源约束性、专用性）与传统通用计算机的本质区别。深入剖析ARM Cortex-M内核架构（如M3/M4/M7），重点讲解寄存器组、流水线设计对指令执行效率的影响。我们将对比不同系列的STM32（如F系列、L系列、H系列）的适用场景，而非讨论TCP/IP协议栈的层次结构。 2. 启动流程与底层驱动开发： 这是嵌入式开发中最关键的环节。我们将详尽解析STM32的启动序列（Bootloader的载入、堆栈初始化、中断向量表的建立）。随后，重点讲解如何通过直接操作寄存器（Register Level Programming）来初始化和配置核心外设，包括但不限于： 时钟系统（RCC）：PLL、分频器的精确配置，确保系统运行在最优频率。 通用输入/输出（GPIO）：模式配置（推挽、开漏、复用功能）、速度控制及防抖动处理。 中断与异常处理（NVIC）：中断优先级分组、嵌套向量中断控制器（NVIC）的精细化配置，实现高效的事件驱动响应。 3. 内存管理与数据存储： 分析片上SRAM、Flash存储器（EEPROM模拟及直接读写）的组织结构。讲解外部存储器接口（如FSMC）的配置，用于连接SDRAM或NOR/NAND Flash。同时，深入探讨直接内存访问（DMA）的工作原理及其在数据高速传输中的应用，如何解放CPU资源进行其他计算任务。 第二部分：实时控制与外设交互（Real-Time Control & Peripherals） 本部分聚焦于微控制器如何精确、可靠地与物理世界交互，是工业控制和传感器融合的基础。 1. 定时器/计数器（Timers）的深度应用： 超越基础的延时函数，讲解如何利用定时器的输入捕获（Input Capture）模式精确测量外部脉冲宽度（如编码器信号），以及如何使用输出比较（Output Compare）/脉冲宽度调制（PWM）生成高精度、多通道的控制信号。我们将实现闭环反馈控制所需的定时基准。 2. 模数转换（ADC）与数模转换（DAC）： 详细解析STM32内置ADC的采样过程、触发机制、多通道扫描模式及过采样技术，以确保从传感器获取数据的精度和稳定性。同时，介绍DAC在生成模拟波形或基准电压中的作用。 3. 串行通信接口的硬件实现： 区别于网络通信协议栈，本章关注底层硬件接口的配置： UART/USART：波特率计算、校验位设置及中断驱动的数据收发。 SPI（Serial Peripheral Interface）：主从模式的配置、时钟极性（CPOL）和相位（CPHA）的选择，用于高速驱动显示屏或外部高速ADC。 I2C（Inter-Integrated Circuit）：多主从仲裁机制、时序要求，用于读取温湿度传感器、EEPROM等慢速设备的配置数据。 第三部分：实时操作系统（RTOS）与任务调度 为了管理复杂应用中的并发性、优先级和资源竞争，实时操作系统是现代嵌入式系统的标配。 1. RTOS核心概念与FreeRTOS移植： 讲解任务（Task）、调度器（Scheduler）、时隙、上下文切换、临界区等核心概念。本书将选用业界主流的FreeRTOS，指导读者完成在STM32平台上的移植、初始化和任务创建。 2. 任务间通信与同步机制： 详细分析如何利用RTOS提供的机制来安全地管理共享资源，避免竞态条件： 信号量（Semaphore）与互斥锁（Mutex）：用于资源保护和任务同步。 消息队列（Queue）：用于异步数据传递和事件通知。 事件组（Event Groups）：用于复杂的任务等待组合事件。 3. 内存池与资源管理： 探讨RTOS中的动态内存分配机制（如内存堆与内存池），以及如何设计高效的堆栈管理策略，防止内存溢出和碎片化。 第四部分：高级应用：数据采集与控制算法实现 本部分将前述技术整合，解决实际的工程问题，侧重于数据处理和物理反馈。 1. 传感器数据融合与滤波： 以加速度计和陀螺仪为例，讲解如何利用卡尔曼滤波（Kalman Filter）或互补滤波（Complementary Filter）对多源传感器数据进行融合，输出稳定、准确的姿态信息。这涉及大量的定点或浮点运算，并需结合STM32的FPU（浮点单元）进行优化。 2. 闭环控制系统实现： 重点讲解PID（比例-积分-微分）控制器在电机速度控制或温度调节中的应用。如何根据系统特性（如开环传递函数）整定PID参数，并将结果通过PWM输出进行实际物理干预。 3. 数据可视化与本地化存储： 利用SPI或I2C驱动的TFT液晶屏，设计用户界面（UI）展示系统状态和传感器数据。同时，讲解如何利用文件系统（如FatFs）将采集的长时间序列数据记录到SD卡中，以便后续的离线分析。 --- 目标读者： 电子工程、自动化、计算机科学专业的学生，以及希望从“应用层”开发转向“底层硬件驱动和系统级设计”的软件工程师。本书强调动手实践，配套的资源将提供完整的源代码、硬件原理图和调试指导。掌握本书内容后，读者将能独立设计和实现复杂的、基于微控制器的智能嵌入式产品。
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